特許ウォッチ

公開番号2025097450
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023213656
出願日2023-12-19
発明の名称電池パック
出願人トヨタバッテリー株式会社
代理人個人
主分類H01M 50/262 20210101AFI20250624BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】従来の電池パックでは、複数の電池スタックが1つのスタックケースに収納されている電池パックにかかる負荷を軽減することができない問題がある。
【解決手段】本発明の電池パックは、複数の二次電池が積層された第1の電池スタックFr及び第2の電池スタックRrと、第1の電池スタックFr及び第2の電池スタックRrを並列させて収納するスタックケースと、を有し、第1の電池スタックFrと第2の電池スタックRrは、スタックケースに収納された状態で異なるヤング率を有するようにスタックケースに収納される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の二次電池が積層された第１の電池スタック及び第２の電池スタックと、
前記第１の電池スタック及び前記第２の電池スタックを並列させて収納するスタックケースと、
前記第１の電池スタックと前記第２の電池スタックは、前記スタックケースに収納された状態で異なるヤング率を有するように前記スタックケースに収納される電池パック。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記第１の電池スタックは、前記二次電池の積層方向の両端に設けられる１対の第１のエンドプレートが組み付けられた状態で前記スタックケースに収納され、
前記第２の電池スタックは、前記二次電池の積層方向の両端に設けられる１対の第２のエンドプレートが組み付けられた状態で前記スタックケースに収納され、
前記第１のエンドプレートの少なくとも１つは、前記第１の電池スタックを前記第２の電池スタックよりも上下方向の何れか１方向にたわませる形状を有する請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記第１の電池スタックと前記第２の電池スタックとは、異なる拘束荷重がかけられた状態で前記スタックケースに収納される請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
前記第１の電池スタックは、前記二次電池の積層方向において隣接する前記二次電池の間に挟み込まれる複数の第１のスペーサを有し、
前記第２の電池スタックは、前記二次電池の積層方向において隣接する前記二次電池の間に挟み込まれる複数の第２のスペーサを有し、
前記複数の第１のスペーサと前記複数の第２のスペーサとは、少なくとも一部のスペーサの形状が異なる請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
複数の二次電池が積層された第１の電池スタック及び第２の電池スタックと、
前記第１の電池スタック及び前記第２の電池スタックを並列させて収納するスタックケースと、
前記第１の電池スタックと前記第２の電池スタックは、前記スタックケースに収納された状態で異なる固有振動周波数を有するように前記スタックケースに収納される電池パック。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複数の二次電池を積層した電池スタックを構成し、少なくとも２つの電池スタックを１つのスタックケースに収納した電池パックに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電池パックでは、複数の二次電池を積層した電池スタックをスタックケース内に固定するように収納して、電池スタックの変形を防止することが行われる。そこで、電池スタックのスタックケースへの収納方法に関する技術が特許文献１－４に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の電池パックは、筐体内に電池モジュールが収容されている電池パックであって、前記電池モジュールは、一方向に沿って配列される複数の電池セルを含む配列体と、前記配列体の配列端にそれぞれ配置され、前記筐体の壁面に固定される一対の固定部材と、前記配列体に対して前記電池セルの配列方向に拘束荷重を付加する締結部材と、を有し、前記複数の電池セルのそれぞれは、前記壁面に対向する第１側面を有し、前記複数の電池セルは、前記壁面に向かって凸となるように配列され、前記配列体の中央部に対し前記配列端近くに配置される前記電池セルほど、前記第１側面と前記壁面とがなす角度が大きくなるように配置されている。
【０００４】
特許文献２に記載のバッテリの製造方法では、前記バッテリは、一方向に積層された複数の単電池を有する組電池と、前記組電池と当接する底部と、前記底部から立ち上がり、前記単電池の積層方向において互いに対向する一対の側壁部とを有し、前記組電池を収容する電池ケースと、一対の前記側壁部の各々と、前記組電池との間に介挿される一対の楔部材とを備え、前記楔部材は、前記組電池と当接し、前記底部から離れるに従って前記側壁部からの距離が増大するように傾斜する当接面を有し、前記バッテリの製造方法は、複数の前記単電池を積層するとともに、積層された複数の前記単電池の両側に一対の前記楔部材を配置する工程と、前記組電池が前記底部に向けて凸状に変形するように、一対の前記楔部材の両側から圧縮力を作用させつつ、前記組電池および一対の前記楔部材を前記電池ケース内に配置する工程とを備える。
【０００５】
特許文献３に記載の電池パックは、複数の電池セルと複数の樹脂枠とを交互に配列方向に積層したスタックと、前記スタックを前記配列方向に圧縮した状態で収容するロアケースと、を備える電池パックにおいて、前記樹脂枠は、前記電池セルと向かい合う面の少なくとも一方に、前記配列方向に延びる複数の櫛歯を有し、前記複数の櫛歯は、前記電池セルの高さ方向の中央部よりも上側に位置する複数の上側櫛歯を含み、前記複数の上側櫛歯は、前記高さ方向の下側に位置する上側櫛歯ほど前記配列方向の櫛歯高さが低くなるように構成されている。
【０００６】
特許文献４に記載の電池パックは、電池スタックと、前記電池スタックを収納する箱状のケース部材と、を有する電池パックにおいて、前記電池スタックは、積層される複数の電池セルと、隣接する前記電池セルの間に配置されるスペーサとから構成される電池積層体と、前記電池積層体における前記電池セルの積層方向の両端に接するように配置される一対のエンドプレートと、を備え、前記ケース部材は、前記電池スタックよりも下側に位置する底部と、前記底部の外周縁部から上側に向けて延びる壁部と、を備え、前記エンドプレートにおける前記電池積層体とは反対側の面が前記ケース部材の前記壁部に接するようにして、前記電池スタックが前記ケース部材内に収納されるものであって、前記電池パックにおける前記電池セルの積層方向の断面にて、前記電池積層体は、下側に凸に湾曲し、前記ケース部材の前記壁部は、上下方向に平行に延びるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１７－２１２０４６号公報
特開２０１９－９６５４０号公報
特開２０２２－１６３４４９号公報
特開２０２３－１０４２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、スタックケースに電池スタックを収納する場合、電池スタックに加わる振動が電池スタックの共振周波数と一致した場合にスタックケースに加わる負荷が大きくなる問題が発生する。特に、スタックケースに複数の電池スタックを収納した場合は、共振によりスタックケースに加わる負荷は収納する電池スタックの個数倍となり更に問題となる。このような問題に対して、例えば、特許文献２においては、組電池の共振現象を抑制する提案が成されているが、１つのスタックケースに収納する電池スタックの数が多くなった場合の課題に対しては、なんら解決策は提示されていない。つまり、特許文献２を参照しても、複数個の電池スタックを収納するスタックケースにかかる負荷が大きくなる問題を解決することはできない。また、特許文献１、３、４を参照しても複数個の電池スタックを収納するスタックケースにかかる負荷の大きさに対処するための手段は開示されていない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の電池スタックが１つのスタックケースに収納されている電池パックにかかる負荷を軽減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる電池パックの一態様は、複数の二次電池が積層された第１の電池スタック及び第２の電池スタックと、前記第１の電池スタック及び前記第２の電池スタックを並列させて収納するスタックケースと、前記第１の電池スタックと前記第２の電池スタックは、前記スタックケースに収納された状態で異なるヤング率を有するように前記スタックケースに収納される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許